Projektgruppe „Hochschwab“ (Reichenstein) Wer's nicht im Kopf hat, hat's in den Beinen!

Grundsätzliches Projekt... Ziel MitarbeiterInnen ... im Rahmen der Übungen zur VO computerorientierte Physik, SS 2002 Ziel Verifizierung der barometrischen Höhenformel anhand der Höhenbestimmung mittels GPS und Luftdruck: p(z) = p(0)*exp(-z/H), H=f(T) MitarbeiterInnen Alex, Andrea, Bettina, Doris, Jördis, Patzi

Projekterfordernisse & -verlauf Ausgangssituation Interesse an GPS und Meteorologie - Vergleich von GPS-Höhendaten mit aus barometrischer Höhenformel berechneter Höhe zeitliche Vorgaben Vorarbeiten bis Anfang Juni Messeinsatz spätestens Anfang Juni Ausarbeitung und Analyse im Juni

Vorarbeiten Formulierung des Ziels Organisation der benötigten Geräte GPS Drucksensor Datenlogger (Inst. Für Meteorologie und Geophysik) Erstellung einer Software zur Datenfilterung von GPS-Daten Kalibrierung des Drucksensors

Kalibrierung des Drucksensors Bestimmung der Funktion zur Umrechnung der Spannungswerte des Sensor in mbar Im Labor Durch Vergleich mit den Daten der Wetterstation am Unigelände Drucksensor und Datenlogger

Messeinsatz 30.05.2002: Inkl. „Basisstation“, Verlust der Drucksensormesswerte, daher ... 17.06.2002

Datenauswertung Auswertung der Daten der „Basisstation“ (NMEA) Datenfilterung und Bearbeitung der GPS-Daten Bearbeitung der Sensordaten (Spannungswerte) Bestimmung des Luftdrucks aus den Spannungswerten Berechnung der Höhe mit barometrischer Höhenformel aus Luftdruck Berichtung des Zusammenhanges zw Spannung und Höhe mit den aus der Karte ersichtlichen Höhendaten Zusammenführen von GPS- und Druckdaten

„Basisstation“-Daten (Präbichlhof) Auswertung von rd 10.400 Werten mean (Höhe): 1277,5 m sd (Höhe) = 3,6 m Variationsbreite der Höhe: 74 m Variationsbreite der Position: Breite: 6 m Länge: 8,5 m

3d-Darstellung der GPS-Daten

Höhe(ndifferenz) von Drucksensor und GPS

Berichtigung der berechneten Höhendaten ∆ptheoretisch = 84 mbar ∆pMessung = 39 mbar p(z) = p0 * exp(-z/H) zberi = ln(p/p0) * (-Hberi)

Höhe vom Drucksensor (un-)berichtigt und GPS

Berichtigung der Skalenhöhe H Htheoret. = 8550 m HMessung = 8460 m p(z) = 887 mbar p(0) = 926 mbar ∆zberechnet = 364 m Hberichtigt = 8796 m p(z) = 887 mbar p(0) = 981 mbar ... aus Ausgleichsgeraden ∆zberichtigt = 886 m

Exponentielle Abhängigkeit der Spannung vom Druck?

Eine Auswahl von aufgetretenen Fragen/Problemen und was wir daraus gelernt haben... Organisation der benötigten Geräte Können Geräte Daten speichern? (wieviel, wie lange) Wie können gespeicherte Daten ausgelesen werden? Daten im Geräte heisst noch nicht gelungener Messeinsatz „ungenaue“ Kalibrierung Messeinsatz: 0.01 – 0.7 V Im Labor: 1.09 – 1.97 V Ausarbeitung Wie organisiert/koordiniert man eine so große Gruppe? Zeitaufwendig – in Planung einbeziehen Feldversuche und Informationen aus Handbuch, Internetrecherche 2. Messeinsatz weil Daten vom 1. verloren gingen Kalibrierungsbereich besser auf Messeinsatz abstimmen Intensive Auseinandersetzung mit eingesetzten Programmen nötig Sehr zeitaufwendig, Zugeständnisse nötig

Danke für die Aufmerksamkeit!